24210

ИССЛЕДОВАНИЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ СУММАТОРОВ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора и п полных сумматоров. Схемы полусумматора а и полного сумматора б. Задание на подготовку к работе Изучить принцип работы полусумматора. Контрольные вопросы Изобразите схему полусумматора и объясните его работу Изобразите схему полного сумматора и объясните его работу Изобразите схему трехразрядного сумматора и объясните его работу Поясните смысл функции Si=A1 Bi Ci .

Русский

2013-08-09

79 KB

34 чел.

Лабораторная работа № 9

исследование АРИФМЕТИЧЕСКИХ СУММАТОРОВ

Цель работы: закрепить теоретические знания, полученные при изучении арифметических сумматоров. Исследовать структуру и логику функционирования сумматоров.

 Используемое оборудование и средства: персональный компьютер, программа Electronics Workbench.

Работа выполняется студентами за два часа аудиторных занятий.

Краткие теоретические сведения

Арифметические сумматоры являются составной частью так называемых арифметико-логических устройств (АЛУ) микропроцессоров (МП). Они используются также для формирования физического адреса ячеек памяти в МП с сегментной организацией памяти. В программе EWB арифметические сумматоры представлены в библиотеке Comb`I двумя базовыми устройствами, показанными на рис. 1: полусумматором и полным сумматором. Они имеют следующие назначения выводов: А, В — входы слагаемых, ∑ — результат суммирования, С0 — выход переноса, Ci -вход переноса. Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора и п полных сумматоров. В качестве примера на рис. 2 приведена структура трехразрядного сумматора. На входы Al, A2, A3 и Bl, B2, ВЗ подаются первое и второе слагаемые соответственно, а с выходов Sl, S2, S3 снимаются результаты суммирования.

Рис. 9.1. Схемы полусумматора (а) и полного сумматора (б).

Рис. 9.2.   Трехразрядный сумматор.

Задание на подготовку к работе

  1.  Изучить принцип работы полусумматора.
  2.  Изучить принцип работы полного сумматора.
  3.  Изучить порядок выполнения работы и подготовить необходимые схемы и таблицы.

Контрольные вопросы

  1.   Изобразите схему полусумматора  и объясните его работу
    1.   Изобразите схему полного сумматора  и объясните его работу
    2.   Изобразите схему трехразрядного сумматора  и объясните его работу
    3.   Поясните смысл функции Si=(A1   Bi)    Ci .

Порядок выполнения работы

  1.  Изучите логический преобразователь и генератор слова [9].
  2.  Исследование внутренней структуры и логики функционирования сумматоров.

Изобразите схему полусумматора, состоящего из логических элементов «Исключающее ИЛИ» и «И». Напишите булево выражение и составьте таблицу, поясняющую работу схемы.

Проверьте результаты выполненной вами работы. Для этого соберите схему рис. 3а.

После подключения полусумматора к преобразователю согласно рис. 3,а последовательно нажимая кнопки  получаем таблицу истинности и булево выражение. Сравнивая полученные данные с результатами исследования базовых логических элементов, приходим к выводу, что при подключении вывода полусумматора к зажиму OUT преобразователя (как показано на рис. 3, а) он выполняет функции элемента «Исключающее ИЛИ». Подключив клемму OUT преобразователя к выходу С0 полусумматора и проделав аналогичные действий приходим к выводу, что в таком включении полусумматор выполняет функции элемента И. Следовательно, эквивалентная схема полусумматора имеет вид, показанный на рис. 4. Сравните эту схему с разработанной вами схемой.

  1.  Исследование четырехразрядного арифметико-логического устройства.

Соберите схему рис. 5. Настройте генератор слова как показано на рис. 6. Показанная на рис. 5 схема включения ИМС соответствует режиму сумматора без переноса. Значения четырехразрядных операндов А и В на входе задаются с помощью генератора слова и в шестнадцатеричном коде отображаются одноименными алфавитно-цифровыми индикаторами. На выходах F0...F3 результат суммирования отображается индикатором F. Изменяя состояния сигналов на управляющих входах, можно промоделировать большинство функций АЛУ, используемых в микропроцессорах. Режимы работы генератора слова в схеме на рис. 5 и его кодовый набор показаны на рис. 6.

                                                      а)        б)

Рис. 9.3.    Схемы подключения полусумматора (а) и полного сумматора (б) к логическому преобразователю.

Рис. 9.4.    Структура библиотечного полусумматора.

Рис. 9.5.   Схема включения ИМС 74181 в режиме сумматора без переноса.

Рис. 9.6   Настройка генератора слова для схемы на рис. 5.

4)  Выясните внутреннюю структуру полного сумматора, пользуясь схемой его подключения к логическому преобразователю на рис. 3 и принимая во внимание методику решения аналогичной задачи для полусумматора.

5)  Используя опыт работы со схемой на рис. 5, подключите ко входам трехразрядного сумматора на рис. 2 генератор слова, а к выходам – алфавитно-цифровой индикатор с дешифратором и проверьте правильность его функционирования.

6)   Проверьте работу ИМС 74181 в режиме сумматора с переносам (на вход CN подайте сигнал логического нуля).

7) Используя осциллограф, просмотрите и зарисуйте сигналы на входах и выходах ИМС 74181 в режиме суммирования с переносом и поясните работу сумматора.

Содержание отчета

  1.  Название и цель лабораторной работы.
  2.  Схемы проводимых исследований.
  3.  Наименование каждого пункта исследования и полученные результаты

(таблицы и графики) по каждому пункту  исследования.

  1.  Выводы по результатам исследований.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55298. З природою живи у дружбі 119.5 KB
  Гра-брейнстормінг Які лікарські рослини ви знаєте 3. З історії використання лікарських рослин Лікарські рослини були відомі людині ще в глибокій старовині. Можливо ще задовго до появи на Землі людини тварини використовували цілющі властивості деяких рослин.
55299. Угадай-ка, природу! 77.5 KB
  Цель данной игры: развивать творческий подход учащихся к формулировке основных понятий и терминов, умения и навыки переносить знания в биологии на практику, научить анализировать увиденное и формулировать четкие ответы, воспитать любовь учащихся к природе.
55300. Ми всі господарі природи, тож збережемо її вроду 35.5 KB
  Мета: виховувати любов до природи; формувати навички правильної поведінки на природі. Здавна люди відчували свою близькість до природи. Всім відомо що людина - це частина живої природи.
55301. ПРИРОДА В ОПАСНОСТИ! 48.5 KB
  Оборудование: иллюстрации животных тетради по окружающему миру конверт с Жалобной книгой карточки макет Красной книги альбом краски кисточки. Сообщение темы и цели урока: Сегодня на уроке мы будем говорить об окружающей нас природе: о жизни растений животных...
55302. Роль ТВК в системі економічного районування 23.48 KB
  Ще за часів роботи над мережею економічних районів було описано два різновиди процесів та явищ: тенденція до членування виробництва, що виявлялася у поділі праці
55303. Охорона природи 98.5 KB
  Мета: дати знання про сучаснi методи охорони природи; познайомити з природоохоронними територiями своєї мiсцевостi, розвивати вміння аналiзувати, узагальнювати; розвивати здiбностi до самоосвiти;...
55304. Прислівник 108.5 KB
  Мета: узагальнити й систематизувати відомості про прислівник; активізувати розумову діяльність учнів, спрямовану на узагальнення знань, навичок; удосконалити орфографічні та пунктуаційні навички...
55305. Призма. Розв’язування задач 958 KB
  Розвивати вміння застосовувати властивості планіметричних фігур для розвязування стереометричних задач на прикладі теми Призма. Сприяти творчості учнів та вмінню обґрунтовувати кроки в процесі розвязування задач.